本文關鍵詞：幾類多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制研究

  更多相關文章： 多智能體系統(tǒng) 二階一致性 有向生成樹 間歇通訊 參數(shù)不確定性

【摘要】：近年來,由于多智能體系統(tǒng)在社會、工業(yè)和國防等領域具有十分廣泛的應用前景,包括傳感網(wǎng)絡、無人機編隊系統(tǒng)、多機器人合作系統(tǒng)、生物網(wǎng)絡、衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)等,引起大量來自數(shù)學,自動控制,計算機,物理,生物等領域的科研人員的廣泛關注。作為一門新興的交叉學科,多智能體系統(tǒng)涉及到多個學科領域,內(nèi)容十分豐富。本文主要側重于研究幾類具體的多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制問題。作為多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)同控制領域的基本問題,一致性問題一直是科研工作者們所關注的熱點問題。所謂系統(tǒng)的一致性,其實就是隨著時間的推移,系統(tǒng)中所有的智能體通過信息交互,調(diào)整自身狀態(tài),最終趨于一致的過程。在實際生產(chǎn)中,都會存在一些外部因素的干擾,導致系統(tǒng)中存在一些阻尼和不確定�；谏鲜鰡栴},本文考慮了一類具有速度和位置衰減項的二階多智能體系統(tǒng),通過利用矩陣特征根分析法和李雅普諾夫穩(wěn)定性理論,設計出對應的控制器,并給出了一個保證系統(tǒng)達到一致性的充分必要條件。在實際中,這些狀態(tài)可以是位置、速度、溫度或者其它物理量。在多智能體系統(tǒng)中,智能體的狀態(tài)信息有時無法直接測量獲得,因此需要借助觀測器對智能體的狀態(tài)進行觀測反饋,從而利用獲得的反饋信息實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。在實際操作中,節(jié)點之間信息的交互必然存在很多限制因素,例如通信設備的損壞,通信通道的不穩(wěn)定等其它通信問題,很多情況下,節(jié)點之間的信息交互往往只能在一些離散的時間段上進行,而并不是一個連續(xù)的過程。因此,對于具有間歇通信拓撲結構的多智能體系統(tǒng)的研究就具有十分重要的意義�；谏鲜鰡栴},本文研究了具有參數(shù)不確定項和間歇通訊的多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制問題。本文的主要工作如下：第一章對多智能體系統(tǒng)的研究背景和目前的研究進展進行了簡要介紹,并且概述了協(xié)同控制問題的研究意義,為后面介紹本文的主要結論奠定了基礎。第二章介紹了本文主要用到的理論研究工具,包括圖論、矩陣論和穩(wěn)定性理論,為本文后面的主要內(nèi)容做好基礎知識的鋪墊。第三章研究了一類具有一般結構的二階多智能體系統(tǒng)的一致性問題。相比于現(xiàn)有的研究結果,本章研究的二階多智能體系統(tǒng)增加了位置和速度的線性衰減項,從而使得問題更加一般化。通過利用矩陣特征根分析法和李雅普諾夫穩(wěn)定性方法,給出了系統(tǒng)達到二階一致性的充分必要條件,最后通過仿真實例驗證了理論結果的正確性。與之前的研究結果相比,本章所研究的系統(tǒng)更加貼近實際情況,并且在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中的應用更加廣泛。第四章討論的對象是一個具有不連續(xù)觀測和時變參數(shù)不確定項的線性多智能體系統(tǒng),并且該多智能體系統(tǒng)的拓撲結構是無向的。為了使該系統(tǒng)最終能夠達到鎮(zhèn)定,本章設計了一個僅用到輸出狀態(tài)信息的分布式控制協(xié)議,并且給出了構造該協(xié)議的算法。通過利用切換系統(tǒng)理論、圖論、矩陣分析和李雅普諾夫方法等理論工具,本章給出了一個保證系統(tǒng)能夠達到鎮(zhèn)定的充分條件,并且通過數(shù)值仿真驗證了理論結果的正確性。本章最突出的貢獻在于將間歇控制和時變的參數(shù)不確定性進行了結合討論,從而更加貼近現(xiàn)實情況,具有十分重要的現(xiàn)實意義。第五章對本文內(nèi)容進行了總結,并且提出了對未來研究工作的展望。
【關鍵詞】：多智能體系統(tǒng) 二階一致性 有向生成樹 間歇通訊 參數(shù)不確定性
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TP13
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 研究背景10
• 1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文的主要工作11-13
• 第二章 預備知識13-17
• 2.1 代數(shù)圖論13
• 2.2 矩陣論13-15
• 2.3 Lyapunov穩(wěn)定性理論15-17
• 第三章 一類具有一般結構的二階多智能體系統(tǒng)一致性協(xié)議設計17-27
• 3.1 引言17
• 3.2 問題描述17-19
• 3.3 主要結果19-22
• 3.4 數(shù)值仿真22-26
• 3.5 本章小結26-27
• 第四章 具有間歇通訊和參數(shù)不確定性的線性多智能體系統(tǒng)的分布式魯棒控制27-42
• 4.1 引言27
• 4.2 問題描述27-30
• 4.3 主要結果30-37
• 4.4 數(shù)值仿真37-41
• 4.5 本章小結41-42
• 第五章 總結和展望42-44
• 參考文獻44-47
• 致謝47-48
• 附錄48

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本文編號：894216